KR102066906B1 - 단열성 다운 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단열성 다운 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 단열성 다운 시트는 다운 시트; 및 상기 다운 시트의 양면에 부착된 코팅 수지를 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명은 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 및 다운(Down)을 결합하여 직물 형태의 다운 시트를 제조함으로써, 가볍고 단열성 및 보온성이 우수하며 종래 다운 제품의 털 빠짐이나 털 뭉침 현상을 방지할 수 있고 의류, 이불, 담요, 경량 패딩, 단열 시트 등 다양한 분야에 적용가능한 단열성 다운 시트를 제조할 수 있다.

Description

단열성 다운 시트 및 그 제조방법{INSULATION DOWN SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 단열성 다운 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 및 다운(Down)을 결합하여 직물 형태의 다운 시트를 제조함으로써, 가볍고 단열성 및 보온성이 우수하며 종래 다운 제품의 털 빠짐이나 털 뭉침 현상을 방지할 수 있고 의류, 이불, 담요, 경량 패딩, 단열 시트 등 다양한 분야에 적용가능한 단열성 다운 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 섬유제품은 오래전부터 사용되어 왔고, 최근에는 멋과 보온성이 좋은 제품이 개발되고 있는데, 섬유제품의 보온성을 향상시키는 방법으로는 주로 단열에 의한 보온효과를 갖는 외에도 최근에는 축열·보온 소재를 개발되고 있다.
축열 보온 가공(thermal storage and warmth proofing)은 종래의 합성섬유 제조기술을 바탕으로 하여 축열 보온 가공제품을 개발ㆍ생산하고 있고 합성섬유는 저렴한 가격 및 고기능성 발현으로 섬유소재의 주력 시장으로 형성하고 있으나, 민감한 피부를 가진 소비자에게 피부 트러블을 일으키는 인체자극 문제가 발생하고 있어 천연섬유의 관심이 많아지고 있다.
우리 생활의 깊숙한 곳까지 들어와 있는 겨울용 아웃도어 의류의 경우, 얇고 가벼우면서도 보온경량방풍투습의 고기능성을 가지는 아웃도어 제품들이 선보여지고 있으며 그 인기는 날이 갈수록 높아지고 있다.
이와 같은 소비자의 욕구에 부응하여, 오리털이나 거위털은 천연소재이고 깃털 자체의 탄성이 좋아 오랜기간 사용해도 털이 뭉치지 않으며 또 솜털의 빈공간에 공기층이 많아 포근함을 유지할 수 있으며 가볍고 보온성이 뛰어나 방한용으로 많이 사용되며, 특히 겨울철 의류나 침구류에 많이 사용된다.
이와 같이 구스다운은 가볍고 보온성이 뛰어나 솜이나 의류의 내부에 충진하는 충진재로 사용하여 아웃도어 의류가 대중화되면서 아웃도어 제품은 이미 우리 생활의 깊숙한 곳까지 들어와 있으며, 많은 언론 매체의 아웃도어 제품 바로 알기 등에 대한 정보를 통하여 소비자들은 극한의 환경을 대비한 고기능성 및 보온성의 고가 제품보다 일상생활에 적합한 기능의 아웃도어 제품들을 요구하기 시작했다.
이런 소비 추세에 발맞춰 최근 개발되고 있는 겨울용 아웃도어 제품의 경우, 얇고 가벼우면서도 보온경량방풍투습의 고기능성을 가지는 아웃도어 제품들이 선보여지고 있으며 그 인기는 날이 갈수록 높아지고 있다.
구스다운(goose-down) 또는 덕다운(duck down)을 사용하고, 주로 솜털과 깃털 부분을 혼합하여 사용하는데, 솜털은 주로 수조의 흉부, 하복부, 목의 하부, 날개 밑에서 얻어지는 털로 방한용 제품의 보온성 증대와 촉감성을 향상시키는 역할을 수행하며, 깃털은 부피감과 필파워를 향상시켜 복원력이 우수하도록 한다.
그러나 이러한 구스다운(goose-down) 또는 덕다운(duck down)은 거위 또는 오리로부터 한정적으로 얻을 수 있는 소재라는 점에서 제품을 대량으로 생산하기가 어렵고, 또한, 현재 출시되고 있는 대부분의 방한용 제품은 단열, 보온 효율을 높이기 위하여 내부에 공기층을 형성하므로, 방한용 제품의 피복을 구성하는 직물의 두께를 증가시켜 활동성을 낮아지게 하는 원인이 되며, 다운의 삼출현상으로 장시간 사용에 따라 방한용 제품의 보온력이 저하되고 미관상으로 좋지 않은 문제가 있었다.
이에, 방한용 용품 고유의 물성을 저하시키지 않으면서, 가볍고 슬림하면서도 보관 및 휴대가 쉬워 활동성을 높일 수 있고, 생산효율 및 보온특성을 향상시킬 수 있는 소재의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
국내공개특허 제10-2019-0087393호(2019년 07월 24일 공개) 국내공개특허 제10-2015-0049073호(2015년 05월 08일 공개) 국내공개특허 제10-2016-0108125호(2016년 09월 19일 공개)
본 발명은 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 및 다운(Down)을 결합하여 직물 형태의 다운 시트를 제조함으로써, 가볍고 단열성 및 보온성이 우수하며 종래 다운 제품의 털 빠짐이나 털 뭉침 현상을 방지할 수 있고 의류, 이불, 담요, 경량 패딩, 단열 시트 등 다양한 분야에 적용가능한 단열성 다운 시트 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 다운 제품 고유의 물성을 저하시키지 않으면서, 가볍고 슬림하면서도 보관 및 휴대가 쉽고, 생산효율 및 보온특성을 향상시킬 수 있는 단열성 다운 시트 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 단열성 다운 시트는 다운 시트; 및 상기 다운 시트의 양면에 부착된 코팅 수지를 포함한다.
상기 다운 시트에는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 10 내지 20 중량% 및 다운(Down) 80 내지 90 중량%의 중량 비율로 혼합되어 결합될 수 있다.
상기 다운 시트는 직물 형태로 형성되고, 상기 다운은 구스다운 또는 덕다운이 사용될 수 있다.
상기 코팅 수지는 불소 변성 폴리우레탄(Polyurethane) 수지 30 내지 50 중량부, 에폭시 수지 5 내지 10 중량부, 천연 추출물 1 내지 10 중량부 및 경화제 0.1 내지 1 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 단열성 다운 시트의 제조방법은 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 및 다운(Down)을 혼합하여 혼합 다운사를 제조하는 혼합 단계(S100); 상기 혼합 다운사를 카딩기를 통과시켜 카딩(Carding)하여 프리 웹(Pre-Web)을 제조하는 카딩 단계(S200); 상기 프리 웹(Pre-Web)을 여러 겹 적재하여 니들 펀칭기로 니들 펀칭함으로써 제1 다운 시트 성형체를 제조하는 니들 펀칭 단계(S300); 상기 제1 다운 시트 성형체에 코팅 수지(200)를 분무한 후 열을 가하여 융착함으로써 제2 다운 시트 성형체를 제조하는 열 융착 단계(S400); 및 상기 제2 다운 시트 성형체를 냉각하고 테두리의 불규칙한 부분을 절단하여 단열성 다운 시트를 제조하는 냉각 및 절단 단계(S500)를 포함한다.
상기 혼합 단계(S100)에서는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 10 내지 20 중량% 및 다운(Down) 80 내지 90 중량%의 중량 비율로 혼합되고, 상기 다운은 구스다운 또는 덕다운이 사용될 수 있다.
상기 열 융착 단계(S400)에서는 상기 제1 다운 시트 성형체에 코팅 수지를 분무한 후 120 내지 140℃의 온도로 열을 가하면서 융착시켜 제2 다운 시트 성형체를 제조할 수 있다.
상기 열 융착 단계(S400)에서 상기 코팅 수지는 불소 변성 폴리우레탄 수지 30 내지 50 중량부, 에폭시 수지 5 내지 10 중량부, 천연 추출물 1 내지 10 중량부 및 경화제 0.1 내지 1 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 냉각 및 절단 단계(S500)에서는 상기 제2 다운 시트 성형체를 50 내지 70℃의 온도에서 냉각할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명은 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 및 다운(Down)을 결합하여 직물 형태의 다운 시트를 제조함으로써, 가볍고 단열성 및 보온성이 우수하며 종래 다운 제품의 털 빠짐이나 털 뭉침 현상을 방지할 수 있고 의류, 이불, 담요, 경량 패딩, 단열 시트 등 다양한 분야에 적용가능한 단열성 다운 시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 다운 제품 고유의 물성을 저하시키지 않으면서, 가볍고 슬림하면서도 보관 및 휴대가 쉽고, 생산효율 및 보온특성을 향상시킬 수 있는 단열성 다운 시트를 제조할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 단열성 다운 시트의 단면을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 단열성 다운 시트의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단열성 다운 시트에 대한 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 단열성 다운 시트의 단면을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 단열성 다운 시트(10)는 직물 형태의 다운 시트(100); 및 상기 다운 시트(100)의 양면에 부착된 코팅 수지(200)를 포함한다.
상기 다운 시트(100)는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber)(120) 및 다운(Down)(140)을 혼합한 후 결합하여 직물 형태로 형성되는데, 상기 다운 시트(100)에는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber)(120) 10 내지 20 중량% 및 다운(Down)(140) 80 내지 90 중량%의 중량 비율로 혼합되어 결합될 수 있다.
본 발명에서 상기 저융점사(LM사, Low Melting Fiber)(120) 및 다운(Down)(140)의 함량이 상기한 범위를 벗어나는 경우에는 추후 공정에서 상기 저융점사(120) 및 다운(140)의 결합 또는 융착이 어려운 문제가 발생하거나 제조되는 다운 시트(100)의 단열성, 보온성이 저하되는 문제가 발생할 수 있는 바, 상기 다운 시트(100)에는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber)(120) 10 내지 20 중량% 및 다운(Down)(140) 80 내지 90 중량%의 중량 비율로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 저융점사(LM사, Low Melting Fiber)(120)는 265℃ 이상에서 녹는 일반 폴리에스테르 섬유와 달리 100~200℃의 낮은 온도에서 녹는 특성을 갖는데, 상기 저융점사(120)는 당업계에서 사용되는 통상의 저융점사(120)라면 그 종류가 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 저융점사(120)는 시스부에는 저융점 폴리에스테르계 수지가, 코어부에는 난연성 폴리에스테르계 수지가 포함된 시스-코어형 폴리에스테르계 필라멘트나 분할형 복합섬유가 사용될 수 있다.
특히, 상기 저융점사(120)가 시스-코어형 폴리에스테르게 필라멘트일 경우, 저융점 폴리에스테르 수지로는 이소프탈산, 테레프탈산, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등이 포함된 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등이 사용될 수 있고, 난연성 폴리에스테르계 수지로는 인계 난연제와 공중합되어 있는 폴리에스테르계 수지를 사용할 수 있다. 이때, 인계 난연제는 통상의 것이면 그 종류가 제한되지 않는다.
또한, 본 발명에서 상기 저융점사(120)는 융점이 120 내지 140℃인 것이 바람직한데, 상기 저융점사(120)의 융점이 상기 범위를 벗어날 경우에는 폴리에스테르 자체의 형태 안정성에 문제가 있거나, 코어부의 수지에도 영향을 미칠 수 있고, 상기 다운(Down)(140)과의 접착성에 문제가 발생할 수 있다.
상기 다운(Down)(140)은 구스다운(goose-down) 또는 덕다운(duck down)을 사용하고, 주로 솜털과 깃털 부분을 혼합하여 사용하는데, 솜털은 주로 수조의 흉부, 하복부, 목의 하부, 날개 밑에서 얻어지는 털로 방한용 제품의 보온성 증대와 촉감성을 향상하는 역할이며, 깃털은 부피감과 필파워를 향상하여 복원력이 우수하도록 한다.
상기 다운(140)에 사용되는 오리털이나 거위털은 천연소재이고 깃털 자체의 탄성이 좋아 오랜기간 사용해도 털이 뭉치지 않으며 또 솜털의 빈공간에 공기층이 많아 포근함을 유지할 수 있으며 가볍고 보온성이 뛰어나 방한용으로 많이 사용되며, 특히 겨울철 의류나 침구류에 많이 사용된다.
상기 코팅 수지(200)는 상기 다운 시트(100)의 양면에 형성되는데, 상기 코팅 수지(200)는 상기 다운 시트(100)가 연신 또는 변형 후에 원래의 이완 상태로 복원될 수 있는 탄성 또는 연신성을 갖는 수지일 수 있고, 예를 들어, 상기 코팅 수지(200)는 폴리우레탄 수지를 포함하는 수지일 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅 수지(200)는 불소 변성 폴리우레탄(Polyurethane) 수지, 에폭시 수지, 천연 추출물 및 경화제를 포함하여 제조될 수 있는데, 상기 코팅 수지(200)는 불소 변성 폴리우레탄(Polyurethane) 수지 30 내지 50 중량부, 에폭시 수지 5 내지 10 중량부, 천연 추출물 1 내지 10 중량부 및 경화제 0.1 내지 1 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 불소 변성 폴리우레탄 수지는 탄성, 내마모성, 가공성이 우수하고, 코팅 수지(200)를 형성하는 조성물 전체 함량 중에서 30 내지 50 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 불소 변성 폴리우레탄 수지가 30 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 접착제의 내마모성이나 가공성, 탄성 등의 증진 효과가 미미하고, 50 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 접착제의 물성이 저하되고 접착제의 시공성 및 내구성을 감소시키는 문제가 발생할 수 있다.
상기 불소 변성 폴리우레탄 수지의 제조는 싸이클로헥실디이소시아네이트 말단 폴리우레탄 프리폴리머는 50 내지 70 중량%, 2-(퍼플로로옥틸)에탄올 10 내지 20 중량%, 2-(퍼플로로데실)에탄올 5 ~ 15 중량% 및 2,2-비스(4-하이드록시페닐)헥사플로로프로판 10 내지 20 중량%를 혼합한 원료를 30 내지 40℃에서 1 내지 3시간 동안 반응시켜 고형분 90 중량%의 불소 변성 폴리우레탄 수지를 제조할 수 있다.
상기 불소 변성 폴리우레탄 수지의 제조에서 상기 싸이클로헥실디이소시아네이트 말단 폴리우레탄 프리폴리머는 이소시아네이트(NCO) INDEX가 3 내지 3.5이고, 이론 이소시아네이트(NCO) 중량%가 16~17 범위에서 제조한 무게평균분자량이 70000~90000인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 2-(퍼플로로옥틸)에탄올은 분자량 464, 비중 1.70, 녹는점 42~44℃, 끓는점 95~105℃인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 2-(퍼플로로데실)에탄올은 분자량 564, 비중 1.71, 녹는점 92~93℃, 끓는점 111~115℃인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 2,2-비스(4-하이드록시페닐)헥사플로로프로판은 분자량 336, 녹는점 154~162℃인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 에폭시 수지는 접착력이 우수하고, 상기 에폭시 수지는 비스페놀(Bisphenol) A형 에폭시 수지, 비스페놀(Bisphenol) F형 에폭시 수지, Brominated 에폭시 수지, Hydrogenated bisphenol-A형 에폭시 수지, Novolac 에폭시 수지, Phenol 에폭시 수지, 그 밖에 분자 내 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지를 이용할 수 있는데, 바람직하게는 비스페놀(Bisphenol) A형 에폭시 수지가 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 175 내지 180인 비스페놀 A형 에폭시 수지와 에폭시 당량이 680 내지 740인 비스페놀 A형 에폭시 수지의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 천연 추출물은 천연 식물 추출물 및 천연 광물 추출물이 일정한 중량 비율로 배합되어 제조될 수 있는데, 구체적으로 상기 천연 추출물은 천연 식물 추출물 50 내지 70 중량% 및 천연 광물 추출물 30 내지 50 중량%의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 천연 식물 추출물은 은행나무, 황칠나무 및 고삼으로 이루어진 천연 식물 추출물이 포함될 수 있는데, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼은 1:2:1의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 은행나무는 학명 Ginkgo biloba L로 표기하고, 은행나무과에 속하는 낙엽송 교목으로, 예로부터 정원수나 가로수로 사용되었고, 그 열매인 은행은 식용 또는 약용으로 이용되어 왔다.
특히, 은행나무의 잎은 예로부터 한방에서 고혈압, 파킨스병 및 당뇨병 등의 치료제로 널리 처방되어져 왔으며, 최근에는 은행잎으로부터 추출한 독특한 플라보노이드성분을 이용한 약제가 고혈압, 노인성 치매증 및 당뇨병 등 성인병치료에 탁월한 효과가 있는 것으로 밝혀지고 있으며, 화장품이나 기능성 식품의 원료로서도 널리 이용되고 있다. 또한, 최근에는 은행나무를 이용하여 항균 소재를 처리하는 것에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다.
상기 황칠나무(Dendropanax morbifera Lev)는 두릅나무과 오갈피속의 상록활엽교목으로 높이 15m 이상까지 자라는 한국 고유의 토종나무이다. 어린 가지는 녹색이며 광택이 있고, 꽃은 6월에 피며, 길이 7~19mm의 열매가 검게 익는다. 최저기온이 영하 2℃ 이상, 연 평균기온이 12~15℃ 이상인 지역에서 자라는 난대성 식물이다.
세계적으로 황칠을 분비하는 황칠나무는 한반도 서남부 내륙과 해안, 도서, 그리고 제주도에서만 자라는 희귀종이며, 현재는 그 수량이 극히 제한되어 있는데, 황칠은 황금빛을 띤다 하여 금칠이라고 부르기도 하며, 황칠의 금빛은 햇볕에 드러나면 더욱 찬란해지고, 검정색을 내는 옻칠과는 달리 제품의 무늬와 색깔을 그대로 살려주면서 황금빛을 입혀주는 특징이 있다.
황칠은 일반적으로 황금색 도막을 형성하는 도료 성분인 비휘발 성분 66.7%, 방향성분 10.8%, 수분 8.1%, 고형분 14.4%로 구성되어 있으며, 특히 방향 성분은 주로 세스퀴테르펜류의 β-쿠베벤(cubebene), γ-셀리넨(selinene), δ-카디넨 (cadinene) 등으로 이루어진 것으로 알려져 있다. 황칠에 포함된 방향 성분은 심신을 맑고 편안하게 해주는 안식향으로서의 가치뿐만 아니라 다양한 약리작용을 가지고 있어 향수, 화장료나 기능성 식음료로서의 이용가치가 높다.
상기 고삼은 맛이 쓰고 인삼의 효능이 있어 소화불량, 신경통, 간염, 황달, 치질 등에 처방한다. 민간에서는 줄기나 잎을 달여서 살충제로 쓰기도 한다. 약리 효과로는 백혈구감소증 치료 및 항방사능 작용, 관상동맥혈류량 증가, 심장근육 강화, 혈당 낮추는 작용, 항종양, 항균, 면역기능 억제작용, 살충 기능 등이 있으며, 고삼 추출물의 주요 성분은 마트린(matrine)이다.
본 발명에서 상기 천연 추출물은 은행나무, 황칠나무 및 고삼을 이용하여 제조될 수 있는데, 상기 천연 추출물은 하기의 제조방법으로 제조된 천연 추출물이 사용될 수도 있다.
먼저, 상기 천연 식물 추출물을 제조하기 위하여 은행나무, 황칠나무 및 고삼을 준비한 후 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼의 줄기와 생잎으로 분리하여 준비할 수 있다.
다음으로, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼의 줄기를 볼 밀링(ball milling) 장치와 같은 분쇄기를 이용하여 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말을 제조할 수 있는데, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말은 2000 내지 3000㎛의 입경을 가지고, 600 내지 2500m2/g의 비표면적을 가지도록 분쇄될 수 있다.
상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말이 상기 범위 미만으로 분쇄되는 경우에는 분쇄 시간이 지연되고 분진이나 미세 분말에 의해 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 상기한 상한 범위를 초과하는 경우에는 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기에 함유되어 있는 유효성분이 용이하게 추출되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
그 다음으로, 상기 분쇄된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말을 건조하여 수분을 제거할 수 있다.
상기 분쇄된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말의 건조는 햇빛 건조시 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말의 식물세포 또는 엽록소가 파괴되고 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기의 유용성분이 감소되는 것을 방지하기 위하여 일정한 온도 및 습도가 유지되는 건조기에서 수행될 수 있는데, 예를 들어, 상기 분쇄된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말의 건조는 온도 18 내지 22℃ 및 습도 50 내지 60%로 유지되는 건조기에서 30 내지 40시간 동안 건조할 수 있다.
이어서, 상기 건조된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말을 증숙하여 수증기로 찔 수 있다.
상기 건조된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말의 증숙은 일정한 압력하에서 일정한 온도의 수증기로 가열함으로써 수행될 수 있는데, 예를 들어, 상기 건조된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말을 155 내지 165℃의 온도 및 4 내지 6kgf/cm2의 압력에서 5 내지 8시간 동안 수증기로 가열함으로써 진행될 수 있다.
본 발명에서 상기 건조된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말의 증숙이 상기한 공정 조건의 하한 미만으로 수행되는 경우에는 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말이 충분히 증숙되지 못하여 추후 공정에서 짧은 시간 내에 충분한 추출물을 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 상기한 공정 조건의 상한을 초과하여 수행되는 경우에는 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말의 유효성분이 휘발되거나 더 이상의 증숙의 효과 증가가 미미할 수 있다.
이어서, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎을 준비한 후 세척하여 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
여기서, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎의 세척은 상기 준비된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎을 탄산수소나트륨이 용해된 정제수를 이용할 수 있는데, 2 내지 4(w/w)% 농도 및 32 내지 38℃의 온도의 탄산수소나트륨 용액에서 5 내지 10분 동안 침지시켜 세척하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 세척된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎을 건조기에서 건조할 수 있다.
본 발명에서 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎의 건조는 햇빛 건조시 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎의 엽록소가 파괴되고 유용 성분이 휘발되는 것을 방지하기 위하여, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎을 온도 25 내지 30℃ 및 습도 55 내지 60%로 유지되는 건조기에서 5 내지 15시간 동안 건조할 수 있다.
그 다음으로, 상기 건조된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎에 유산균 배양액을 분무하고 55 내지 60℃의 온도 및 60 내지 65%의 습도가 유지되도록 한 후 1 내지 3일 동안 상기 건조된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎을 발효시킬 수 있다.
상기 단계에서는 상기 건조된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎 100 중량부에 대해 유산균 배양액 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 분무하여 접종할 수 있는데, 상기 유산균 배양액이 상기한 하한 범위 미만으로 포함되는 경우에는 추후 공정에서 충분한 발효가 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있고, 상기한 상한 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 과도한 발효가 일어나는 문제가 발생할 수 있다.
상기 단계에서 상기 유산균은 발효 식품인 김치로부터 분리된 유산 균주를 이용할 수 있는데, 구체적으로, 상기 유산 균주로는 락토바실러스 쿠르바투스(Lactobacillus curvatus), 바이셀라 비리데센스(Weissella viridescens), 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 공지된 유산 균주가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 단계에서는 김치로부터 유산균 배양액을 제조하기 위하여 1.2N HCl을 이용하여 배지의 pH를 2.8~3.2로 조정한 다음 김치로부터 유산 균주를 분리하고, 상기 분리된 유산 균주를 MRS broth(Oxoid, England)를 이용하여 37~39℃에서 20 내지 25시간 동안 배양한 후 1×1.08 ~ 5×1.08 CFU/mL이 되도록 희석하며, 이후 10,000 내지 15,000rpm에서 10~15분간 원심분리하여 상청액(supernatant)만을 분리하고, 상기 상청액(Supernatant)을 0.45㎛ 시린지 필터(syringe filter)로 여과 후, 상기 여과된 상청액 100 중량부에 대해 멸균한 증류수 1,000 내지 2,000 중량부의 중량 비율로 혼합하여 희석함으로써 유산균 배양액을 제조할 수 있다.
이어서, 상기 증숙된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말과, 상기 발효된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎을 혼합한 후 발효시켜 은행나무, 황칠나무 및 고삼 발효액을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 증숙된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말 100 중량부에 대해 상기 발효된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎 200 내지 300 중량부의 중량 비율로 혼합한 후, 40 내지 43℃의 온도 및 60 내지 65%의 습도에서 3 내지 5일 동안 발효시켜 발효 은행나무, 황칠나무 및 고삼 발효액을 제조할 수 있다.
다음으로, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 발효액에 용매를 혼합하고 초음파를 가함으로써 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액을 제조할 수 있다.
상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액을 제조하기 위하여 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 발효액을 용매와 혼합하여 혼합액을 제조한 후, 초음파 추출기에 투입하여 상기 혼합액에 초음파를 가함으로써 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액을 제조할 수 있는데, 상기 용매는 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 혼합액 100 중량부에 대해 500 내지 1000 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 용매로는 물이 사용될 수 있다.
또한, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액을 제조하기 위하여 상기 혼합액에 가해지는 초음파는 50 내지 70KHz의 진동주파수에서 50 내지 100분 동안 150 내지 250와트(watt)의 출력을 이용하여 추출할 수 있다.
그 다음으로, 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액에서 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말, 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎과 같은 고형분을 제거할 수 있다.
상기 단계에서 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기 분말, 은행나무, 황칠나무 및 고삼 생잎과 같은 고형분의 분리는 체(sieve) 등과 같은 공지의 거름망을 이용할 수 있다.
이어서, 상기 고형분이 제거된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액을 원심분리할 수 있다.
상기 단계에서는 고형분이 제거된 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액을 원심분리함으로써, 은행나무, 황칠나무 및 고삼 줄기과 생잎의 미세입자들이 위치하는 하층액과, 상기 하층액 상부에 위치하는 중층액 및 상층액으로 위치적으로 구분하여 분리할 수 있다.
다음으로, 상기 중층액 및 상층액에 위치하는 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액을 추출하여 은행나무, 황칠나무 및 고삼의 유용성분이 포함된 천연 식물 추출물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 천연 식물 추출물은 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액 2000 내지 3000g에 70%(v/v) 에탄올수용액 10~15ℓ로 85 내지 90℃에서 3~4시간 동안 1차 추출한 다음, 70%(v/v) 에탄올수용액 4~6ℓ로 85 내지 90℃에서 2~3시간 동안 2차 추출을 완료하고, 진공회전증발기에서 1000 내지 1500㎖이 될 때까지 추출물을 제조하는 단계; 및 상기 추출물에 에탄올을 가하여 2 내지 3배 중량으로 희석하고, 18,000~20,000rpm에서 30 내지 40분 동안 원심분리하여 상기 은행나무, 황칠나무 및 고삼 추출 발효액에 포함될 수 있는 고분자 섬유소 및 고형분을 완전히 제거한 다음, 모아진 상등액을 1.5~2.0배 중량의 아세트산으로 2회 추출하는 단계에 의해 제조될 수 있다.
상기 천연 광물 추출물은 미네랄 솔트 추출물 및 황토석 추출물로 이루어진 천연 광물 추출물이 포함될 수 있는데, 상기 미네랄 솔트 추출물과 황토석 추출물은 1:1의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 미네랄 솔트 추출물(Mineral Salt or Sea Salt Extract)은 미네랄 솔트(Mineral Salt)로부터 추출하여 제조되는 것으로, 상기 미네랄 솔트는 다이아몬드와 같은 결정구조를 하고 있는 등축정계에 속하는 광물이며, 화학성분은 염화나트륨(NaCl)이다. 상기 미네랄 솔트는 대부분 무색 투명하지만 노랑, 빨강, 파랑, 보라색을 띠기도 하며 조흔색은 백색이다.
상기 미네랄 솔트를 구성하는 염화나트륨은 동물에게 생리적으로 필수 불가결한 것으로 체액에 포함되어 체액의 삼투압을 조절하고, 염화나트륨의 구성 성분인 나트륨은 인산과 결합하여 완충물질로서 체액의 산염기 평형을 유지할 수 있다.
상기 미네랄 솔트는 섭취뿐만 아니라 피부에 도포하였을 때도 인체에 긍정적인 효과를 미치는바, 피부의 천연 보습인자 성분인 요소(urea) 보다도 우수한 피부 보습력을 가지는 것으로 보고되기도 하였으며, 각종 피부트러블 완화(피부진정), 피부 노폐물 제거 및 각질제거, 여드름, 주름, 아토피 등에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
상기 황토석 추출물은 황토석으로부터 추출될 수 있는데, 상기 황토석은 황토에서 나오는 원적외선은 일반열의 80배나 깊숙이 피하사층에 스며들어 세포를 1분에 2,000번씩 미세하게 흔들어주어 세포조직의 생명 활동을 보다 왕성하게 해주고, 혈액순환을 촉진시켜 체내 노폐물, 중금속을 배출하고 스트레스, 성인병, 부인병 질병을 예방하고, 천연 황토석은 다공성이 있어 숨을 쉬므로 습도조절 능력이 탁월하며, 항균 성능 또한 매우 우수하고, 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻한 성질을 지니고 있다.
황토원석은 3억년 이상 퇴적되어 고압으로 형성된 고대 원시의 자연을 그대로 간직한 건강석으로 소성되거나 가공된 흙이 아닌 중금속 등 불순물이 거의 없는 천연의 황토원석으로 황토원석은 원적외선 방사율이 우수하여 건강에 좋고 탈취효과가 뛰어나고 항균. 항곰팡이 성능이 탁월하며, 특히 다공질의 퇴적암이므로 습도조절 능력이 우수하며, 일반석재는 차가워서 바닥에 직접 앉을 경우 한기가 침습하지만 천연황토석은 황토의 성분을 그대로 가지고 있으므로 오히려 한기를 차단시키는 효과가 있다.
상기 천연 광물 추출물은 하기의 제조방법으로 제조된 천연 광물 추출물이 이용될 수 있다.
먼저, 미네랄 솔트와 황토석을 준비한 후 상기 미네랄 솔트를 일정한 입도로 분쇄할 수 있다.
상기 단계에서 상기 미네랄 솔트와 황토석을 1:1의 중량 비율로 혼합한 후, 상기 미네랄 솔트 및 황토석을 볼 밀링(ball milling) 장치와 같은 공지된 분쇄기를 이용하여 0.1 내지 100㎛의 입경을 가지고, 100 내지 300m2/g의 비표면적을 가지도록 분쇄될 수 있다.
다음으로, 상기 분쇄된 미네랄 솔트와 황토석을 가열하여 열처리할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 분쇄된 미네랄 솔트와 황토석을 가열함으로써 상기 미네랄 솔트와 황토석에 포함되어 있는 불순물과 잔류 유기물을 제거할 수 있는데, 상기 분쇄된 미네랄 솔트와 황토석의 가열은 1500 내지 1700℃의 온도에서 50 내지 100분 동안 진행될 수 있다.
그 다음으로, 상기 열처리된 미네랄 솔트와 황토석을 세척하여 상기 미네랄 솔트와 황토석의 표면에 부착되어 있는 열처리시 생성된 연소 잔류물들을 제거한 후, 상기 세척된 미네랄 솔트와 황토석을 정제수에 침지시켜 숙성시킬 수 있다.
상기 단계에서 상기 미네랄 솔트와 황토석의 세척은 60 내지 70℃의 정제수로 상기 미네랄 솔트와 황토석의 표면을 세척함으로써 진행될 수 있고, 상기 미네랄 솔트와 황토석의 숙성은 상기 세척된 미네랄 솔트 및 황토석 100 중량부에 대해 70 내지 80℃ 온도의 정제수 400 내지 600 중량부를 혼합한 후, 7 내지 10일 동안 밀봉하여 보관함으로써 진행될 수 있다.
이어서, 상기 숙성된 미네랄 솔트, 황토석 및 정제수의 혼합물에서 미네랄 솔트와 황토석을 분리하여 제거한 후, 상기 정제수를 원심분리할 수 있다.
상기 단계에서 상기 정제수에는 미네랄 솔트와 황토석의 유용 성분들이 침출되어 있는데, 상기 정제수를 원심분리함으로써, 미네랄 솔트와 황토석의 미세입자들이 위치하는 하층액과, 상기 하층액 상부에 위치하는 중층액 및 상층액으로 위치적으로 구분하여 분리할 수 있다.
다음으로, 상기 원심분리된 정제수의 중층액 및 상층액을 분리한 후, 상기 중층액 및 상층액을 가열하여 미네랄 솔트 추출물과 황토석 추출물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 원심분리된 정제수의 중층액 및 상층액을 분리한 후, 140 내지 160℃ 온도의 열원으로 가열하여 수분을 제거함으로써 미네랄 솔트와 황토석의 유용성분들이 침출되어 형성된 천연 광물 추출물을 제조할 수 있다.
상기 경화제는 상기 코팅 수지(200)가 반응하여 경화시키는 기능을 수행하며, 상기 경화제로는 경화제수지 및 경화촉진제가 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 경화제수지로는 변성 지방족 폴리아민이 사용될 수 있고, 상기 경화촉진제로는 2,4,6-트리디메칠아미노메칠 페놀이 사용될 수 있는데, 상기 경화제수지와 경화촉진제는 각각 경화제수지 10 내지 20 중량부 및 경화촉진제 1 내지 5 중량부의 중량비율로 혼합되어 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단열성 다운 시트의 제조방법에 대하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 단열성 다운 시트의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 단열성 다운 시트(10)의 제조방법은 혼합 단계(S100), 카딩 단계(S200), 니들 펀칭 단계(S300), 열 융착 단계(S400), 및 냉각 및 절단 단계(S500)를 포함한다.
1. 혼합 단계(S100)
상기 혼합 단계(S100)는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber)(120) 및 다운(Down)(140)을 혼합하여 혼합 다운사를 제조하는 단계이다.
상기 혼합 단계(S100)에서는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber)(120) 10 내지 20 중량% 및 다운(Down)(140) 80 내지 90 중량%의 중량 비율로 혼합될 수 있는데, 상기 저융점사(LM사, Low Melting Fiber)(120)는 265℃ 이상에서 녹는 일반 폴리에스테르 섬유와 달리 100~200℃의 낮은 온도에서 녹는 특성을 갖는데, 상기 저융점사(120)는 당업계에서 사용되는 통상의 저융점사(120)라면 그 종류가 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 저융점사(120)는 시스부에는 저융점 폴리에스테르계 수지가, 코어부에는 난연성 폴리에스테르계 수지가 포함된 시스-코어형 폴리에스테르계 필라멘트나 분할형 복합섬유가 사용될 수 있다.
상기 다운(Down)(140)은 구스다운(goose-down) 또는 덕다운(duck down)을 사용하고, 주로 솜털과 깃털 부분을 혼합하여 사용하는데, 솜털은 주로 수조의 흉부, 하복부, 목의 하부, 날개 밑에서 얻어지는 털로 방한용 제품의 보온성 증대와 촉감성을 향상시키는 역할을 수행하며, 깃털은 부피감과 필파워를 향상시켜 복원력이 우수하도록 한다.
상기 다운(140)에 사용되는 오리털이나 거위털은 천연소재이고 깃털 자체의 탄성이 좋아 오랜기간 사용해도 털이 뭉치지 않으며 또 솜털의 빈공간에 공기층이 많아 포근함을 유지할 수 있으며 가볍고 보온성이 뛰어나 방한용으로 많이 사용되며, 특히 겨울철 의류나 침구류에 많이 사용된다.
2. 카딩 단계(S200)
상기 카딩 단계(S200)는 상기 혼합 다운사를 카딩기를 통과시켜 카딩(Carding)하여 프리 웹(Pre-Web)을 제조하는 단계이다.
상기 카딩 단계(S200)에서는 상기 혼합 다운사를 폭과 두께가 일정한 슬라이버(sliver)를 제조하기 위해 카딩 단계(S200)를 거칠 수 있는데, 상기 혼합 다운사는 상기 카딩기를 통과함으로써 서로 결착되고 짜여질 수 있다.
3. 니들 펀칭 단계(S300)
상기 니들 펀칭 단계(S300)는 상기 프리 웹(Pre-Web)을 여러 겹 적재하여 니들 펀칭기로 니들 펀칭함으로써 제1 다운 시트 성형체를 제조하는 단계이다.
상기 니들 펀칭 단계(S300)에서는 상기 카딩기에서 형성된 프리 웹을 여러 겹, 예를 들어, 2 내지 8겹으로 적재하여 니들 펀칭하여 결속시켜 주도록 펀칭함으로써 제1 다운 시트 성형체를 제조할 수 있다.
4. 열 융착 단계(S400)
상기 열 융착 단계(S400)는 상기 제1 다운 시트 성형체에 코팅 수지(200)를 분무한 후 열을 가하여 융착함으로써 제2 다운 시트 성형체를 제조하는 단계이다.
상기 열 융착 단계(S400)에서는 상기 제1 다운 시트 성형체에 코팅 수지(200)를 분무한 후 120 내지 140℃의 온도로 열을 가하면 상기 코팅 수지(200)가 상기 제1 다운 시트 성형체 표면에서 압축 및 변화되면서 긴밀히 고밀도로 융착됨으로써 제2 다운 시트 성형체를 제조할 수 있다.
또한, 상기 열 융착 단계(S400)에서 상기 코팅 수지(200)는 불소 변성 폴리우레탄(Polyurethane) 수지 30 내지 50 중량부, 에폭시 수지 5 내지 10 중량부, 천연 추출물 1 내지 10 중량부 및 경화제 0.1 내지 1 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
5. 냉각 및 절단 단계(S500)
상기 냉각 및 절단 단계(S500)는 상기 제2 다운 시트 성형체를 냉각하고 테두리의 불규칙한 부분을 절단하여 단열성 다운 시트(10)를 제조하는 단계이다.
상기 냉각 및 절단 단계(S500)에서는 상기 제2 다운 시트 성형체를 50 내지 70℃의 온도에서 냉각하고 상기 제2 다운 시트 테두리의 불규칙한 부분을 절단하여 줌으로써 단열성 다운 시트(10)를 제조할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단열성 다운 시트에 대한 바람직한 실시예 및 비교예를 들어 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
< 실시예 1 >
먼저, 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 10 중량% 및 다운(Down) 90 중량%를 혼합하여 혼합 다운사를 제조하였고, 상기 혼합 다운사를 카딩기를 통과시켜 카딩(Carding)하여 프리 웹(Pre-Web)을 제조하였다.
다음으로, 상기 프리 웹(Pre-Web)을 3 겹 적재하여 니들 펀칭기로 니들 펀칭하여 제1 다운 시트 성형체를 제조하였고, 상기 제1 다운 시트 성형체에 코팅 수지를 분무한 후 130 내지 132℃ 온도의 열을 가하여 융착함으로써 제2 다운 시트 성형체를 제조하였다.
이때, 상기 코팅 수지는 불소 변성 폴리우레탄 수지 40 중량부, 에폭시 수지 8 중량부, 천연 추출물 5 중량부 및 경화제 0.5 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되었다.
이어서, 상기 제2 다운사 성형체를 61 내지 63℃의 온도에서 냉각하고 상기 제2 다운 시트 성형체 테두리의 불규칙한 부분을 절단함으로써 단열성 다운 시트를 제조하였다.
< 실시예 2 >
실시예 1과 동일한 제조방법으로 단열성 다운 시트를 제조하였는데, 실시예 2에서는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 20 중량% 및 다운(Down) 80 중량%를 혼합하여 혼합 다운사를 제조하였고, 이후의 공정은 실시예 1과 동일하게 진행하여 단열성 다운 시트를 제조하였다.
< 비교예 >
경량 다운 패딩의 시편을 준비한 후, 이를 비교예에 따른 다운 시트로 사용하였다.
1. 단열성 측정
상기 실시예들 및 비교예에 따라 제조된 시트의 단열성 평가실험을 수행하였다.
실험조건: 하기의 순서대로 단열성 평가실험을 수행하였다.
1) 실험실 온도 : (36±1)℃
2) 실험실에서 시트의 온도가 같아지도록 안정화하였다.
3) 800W의 전구(형광등)를 시트와 40cm 떨어진 거리에서 조사하여 뒷면(전구 반대면)의 온도를 열화상 카메라로 측정하였다.
4) 총 시간은 50분으로 하였고, 10분 간격으로 촬영하였다.
다운 시트 뒷면의 표면 온도
시간(분) 실시예 1 실시예 2 비교예
두께(cm) 온도(℃) 두께(cm) 온도(℃) 두께(cm) 온도(℃)
0

0.8cm		 36.5

0.8cm		 36.5

2.5cm		 36.5
10 36.7 36.8 37.1
20 36.9 37.0 37.3
30 37.3 37.3 37.8
40 37.5 37.5 38.3
50 37.7 37.8 39.1
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예 1, 2에 따른 다운 시트는 800W의 전구(형광등)를 시트와 40cm 떨어진 거리에서 조사하여 뒷면(전구 반대면)의 온도를 열화상 카메라로 측정하였을 때, 비교예보다 뒷면의 온도 변화가 작은 것을 확인할 수 있었다.
이에 따라, 실시예 1, 2에 따른 다운 시트는 얇은 두께의 경량성을 가지고 단열성이 우수함을 확인할 수 있었다.
2. 보온성 측정
상기 실시예들 및 비교예에 따라 제조된 시트의 보온성 평가실험을 수행하였다.
실험조건: 하기의 순서대로 보온성 평가실험을 수행하였다.
1) 실험실 온도 : (36±1)℃
2) 실험실에서 시트의 온도가 같아지도록 안정화하였다.
3) 800W의 전구(형광등)를 10cm 떨어진 거리에서 실시예들 및 비교예에 따라 제조된 시트로 감쌓고, 시트 내부(전구쪽면)의 온도를 열화상 카메라로 측정하였다.
4) 총 시간은 50분으로 하였고, 10분 간격으로 촬영하였다.
다운 시트 내부의 온도
시간(분) 실시예 1 실시예 2 비교예
두께(cm) 온도(℃) 두께(cm) 온도(℃) 두께(cm) 온도(℃)
0

0.8cm		 36.5

0.8cm		 36.5

2.5cm		 36.5
10 39.2 39.0 38.9
20 42.2 41.8 41.1
30 45.9 45.5 43.2
40 48.5 48.3 44.3
50 49.6 49.3 45.7
상기 [표 2]를 참조하면, 실시예 1, 2에 따른 다운 시트는 800W의 전구(형광등)를 10cm 떨어진 거리에서 감싼 후 시트 내부(전구쪽면) 온도를 열화상 카메라로 측정하였을 때, 비교예보다 내부의 온도가 더 높은 것을 확인할 수 있었다.
이에 따라, 실시예 1, 2에 따른 다운 시트는 얇은 두께의 경량성을 가지고 보온성이 우수함을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10; 단열성 다운 시트
100; 다운 시트
120; 저융점사
140; 다운
200; 코팅 수지

Claims (8)

  1. 다운 시트; 및 상기 다운 시트의 양면에 부착된 코팅 수지를 포함하되,
    상기 다운 시트에는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 10 내지 20 중량% 및 다운(Down) 80 내지 90 중량%의 중량 비율로 혼합되어 결합되고,
    상기 다운 시트는 직물 형태로 형성되며, 상기 다운은 구스다운 또는 덕다운이 사용되고,
    상기 코팅 수지는 불소 변성 폴리우레탄(Polyurethane) 수지 30 내지 50 중량부, 에폭시 수지 5 내지 10 중량부, 천연 추출물 1 내지 10 중량부 및 경화제 0.1 내지 1 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는 단열성 다운 시트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 및 다운(Down)을 혼합하여 혼합 다운사를 제조하는 혼합 단계(S100);
    상기 혼합 다운사를 카딩기를 통과시켜 카딩(Carding)하여 프리 웹(Pre-Web)을 제조하는 카딩 단계(S200);
    상기 프리 웹(Pre-Web)을 여러 겹 적재하여 니들 펀칭기로 니들 펀칭함으로써 제1 다운 시트 성형체를 제조하는 니들 펀칭 단계(S300);
    상기 제1 다운 시트 성형체에 코팅 수지(200)를 분무한 후 열을 가하여 융착함으로써 제2 다운 시트 성형체를 제조하는 열 융착 단계(S400); 및
    상기 제2 다운 시트 성형체를 냉각하고 테두리의 불규칙한 부분을 절단하여 단열성 다운 시트를 제조하는 냉각 및 절단 단계(S500)를 포함하되,
    상기 혼합 단계(S100)에서는 저융점사(LM사, Low Melting Fiber) 10 내지 20 중량% 및 다운(Down) 80 내지 90 중량%의 중량 비율로 혼합되고, 상기 다운은 구스다운 또는 덕다운이 사용되고,
    상기 열 융착 단계(S400)에서는 상기 제1 다운 시트 성형체에 코팅 수지를 분무한 후 120 내지 140℃의 온도로 열을 가하면서 융착시켜 제2 다운 시트 성형체를 제조하고,
    상기 열 융착 단계(S400)에서 상기 코팅 수지는 불소 변성 폴리우레탄 수지 30 내지 50 중량부, 에폭시 수지 5 내지 10 중량부, 천연 추출물 1 내지 10 중량부 및 경화제 0.1 내지 1 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되고,
    상기 냉각 및 절단 단계(S500)에서는 상기 제2 다운 시트 성형체를 50 내지 70℃의 온도에서 냉각하는 것을 특징으로 하는 단열성 다운 시트의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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